JP4443867B2

JP4443867B2 - 位相差制御層を有するカラーフィルタおよびその製造方法並びにディスプレイ

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Publication number: JP4443867B2
Application number: JP2003190515A
Authority: JP
Inventors: 徳久守谷
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: US7379141B2; JP2005024919A; US20050142464A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止性もしくは視野角向上のための位相差制御層を備え、各種ディスプレイ、とりわけ液晶ディスプレイをカラー表示可能とするために適用するのに適した位相差制御層付きのカラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。また、本発明は、そのような位相差制御層付きのカラーフィルタを用いて構成されたディスプレイに関するものでもある。
【０００２】
【従来の技術】
種々のタイプのディスプレイが実用化されているが、これらのディスプレイには、位相差制御層が直線偏光板と組み合わせられる等により適用されていることが多い。例えば、直線偏光板と１／４波長位相差板、もしくは１／２波長位相差板、１／４波長位相差板、および直線偏光板を組み合わせた円偏光板を、エレクトロルミネッセンスディスプレイの観察側に設けることにより、外光反射を防止して表示のコントラストの向上を可能としている。また、反射型液晶ディスプレイ、もしくは半透過半反射液晶ディスプレイには、液晶分子の光シャッター効果を利用するために、円偏光板、もしくは楕円偏光板が使用されている。さらにまた、超捻れネマチックモード液晶ディスプレイの色補償や視野角特性を改善するためにも、位相差板が利用されている。特に近年、高コントラストな表示が可能な垂直配向モード液晶ディスプレイでは、光軸が基板に垂直で、負の複屈折異方性を有する位相差フィルム（負のＣプレート）と、光軸が基板に水平で、正の複屈折異方性を有する位相差フィルム（正のＡプレート）が併用されている。（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５３８０２号公報（第１２−１３頁、図５４）
【０００４】
これらにおける位相差制御層としては、ポリカーボネートフィルム等を延伸したものか、もしくは複屈折異方性を有する液晶材料を、トリアセチルセルロースフィルム等に塗布して得た位相差制御フィルムが用いられるが、直線偏光板と貼り合わせて積層する際や、積層されたものをさらに積層ディスプレイに貼り付ける際に用いる粘着剤層が光の反射を起こすことがあり、また、位相差板の厚みも無視できない。
【０００５】
そこで、重合性液晶材料をカラーフィルタ上に積層して位相差層を形成することも考えられたが、カラーフィルタを構成する各色パターンの色（実際には透過光の波長）により、位相差板に要求される位相差量が異なり、例えば、赤色光の中心波長を６５０ｎｍ、緑色光の中心波長を５５０ｎｍ、および青色光の中心波長を４５０ｎｍとすると、１／４波長位相差板に要求される位相差量は、赤色光では６５０／４＝１６３、緑色光では５５０／４＝１３８、および青色光では４５０／４＝１１３（いずれも、単位はｎｍ）となる。
【０００６】
そこで、通常は視感度の最も高い緑色で円偏光が実現するよう、直線位相差板と、位相差量が１３８ｎｍである位相差板とを使用するが、赤色と青色においては、正確には円偏光からのズレが生じるため、この位相差板を用いて作られた円偏光板を介して白色光源下で鏡面を観察すると、赤色と青色の漏れ光により、赤紫色が観察され、反射防止用として用いた場合に問題がある。また、液晶ディスプレイの視野角特性を改善する用途の場合にも、通常は緑色を中心に光学設計が行われるため、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示を観察すると、赤色と青色の漏れ光により、赤紫色に着色されて見えるといった問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明においては、液晶性高分子からなる位相差層の厚みを、そのための工程を付加することなく、位相差層が積層されるカラーフィルタ層の各色パターンごとに変えて、各色パターンに適した位相差量を実現することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決する手段】
発明者の検討により、各色パターンの厚みを異ならせて形成したカラーフィルタ層上の一面に、液晶性高分子の塗料を適用することにより、下層の色パターン毎に異なる厚みを有する位相差層が形成されること、また、各色パターン上の位相差層の厚みが、各色パターンごとに要求される位相差量、および素材の複屈折率Δｎ等から求められる値になるよう、下層の各色パターンのそれぞれの厚みを設定することにより、課題を解決可能であることが判明し、本発明に到達することができた。
【０００９】
第１の発明は、基板上に、複数の色からなる光透過性パターンが複数配列して構成されたカラーフィルタ層、前記カラーフィルタ層上に連続した一つの層として液晶性高分子を含む位相差制御層が積層されている積層構造を有し、
前記光透過性パターンの各色に対応する前記位相差制御層は、前記光透過性パターンの各色に応じて要求される前記位相差制御層の位相差量になるように、前記光透過性パターンの各色に応じて異なる厚みを有すること、かつ、
前記カラーフィルタ層の厚みと前記位相差制御層の厚みの合計が一定であるように、前記光透過性パターンの色ごとの厚みが異なることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記カラーフィルタ層は、赤色、緑色、および青色の各色の前記光透過性パターンから構成されており、前記各色の光透過性パターンの厚みは、青色＞緑色＞赤色の順であることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、前記カラーフィルタ層は、赤色、緑色、および青色の各色の前記光透過性パターンから構成されており、前記各色の光透過性パターンの厚みは、赤色＞緑色＞青色の順であることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１３】
第４の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記位相差制御層は、光軸が前記位相差制御層に水平な位相差制御層であることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記位相差制御層は、液晶性高分子からなり、互いに機能の異なる二層が前記カラーフィルタ層上に積層されたものであることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１５】
第６の発明は、第５の発明において、二層からなる前記位相差制御層のうちの前記カラーフィルタ層側とは反対側の層は、光軸が前記位相差制御層に垂直なものであることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１６】
第７の発明は、第５または第６いずれかの発明において、二層からなる前記位相差制御層の間に配向膜が積層されていることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１７】
第８の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記位相差制御層は、光軸が前記位相差制御層に垂直な位相差制御層であることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１８】
第９の発明は、第８の発明において、さらに、前記基板の前記カラーフィルタ層側とは反対側に、光軸が前記位相差制御層に水平な位相差制御層が積層されていることを特徴とする請求項９記載の位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００１９】
第１０発明は、第１〜第９いずれかの発明において、前記位相差制御層が前記基板の周縁部を残して積層されていることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００２０】
第１１の発明は、第１〜第９いずれかの発明において、前記位相差基板が、前記基板上のシール予定部分、および／または、導通材料の積層予定部分を残して積層されていることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタに関するものである。
【００２１】
第１２の発明は、第１〜第１１いずれかの発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とするディスプレイに関するものである。
【００２２】
第１３の発明は、第１〜第１１いずれかの発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とするエレクトロルミネッセンスディスプレイに関するものである。
【００２３】
第１４の発明は、第１〜第１１いずれかの発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とする液晶ディスプレイに関するものである。
【００２４】
第１５の発明は、第１〜第１１いずれかの発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とする垂直配向モード液晶ディスプレイに関するものである。
【００２５】
第１６の発明は、基板上に、複数の色からなる光透過性パターンが複数配列して構成されたカラーフィルタ層を形成した後、液晶性高分子からなる位相差制御層を連続した一つの層として前記カラーフィルタ層上に積層し、前記光透過性パターンの各色に対応する前記位相差制御層は、前記光透過性パターンの各色に応じて要求される前記位相差制御層の位相差量になるように、前記光透過性パターンの各色に応じて異なる厚みに形成したことを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタの製造方法に関するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、直線偏光板と組み合わせて使用し、円偏光を得るための１／４波長位相差層を、カラーフィルタ層に直接適用した場合の各層を例示するもので、図２はその際に使用することが好ましい、本発明の位相差制御層を有するカラーフィルタ（もしくはカラーフィルタ基板）を有する反射型液晶ディスプレイの断面を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、本発明の位相差制御層を有するカラーフィルタ１は、透明な基板２上に、画素部が開孔部であり、非画素部に相当する位置が遮光性素材で構成されたブラックマトリックス（図中、略称「ＢＭ」で示す。）３が積層されており、ブラックマトリックス３の各々の開孔部に相当する位置の上に、いずれも光透過性である赤色パターン４（Ｒ）、緑色パターン４（Ｇ）、および青色パターン４（Ｂ）の各色パターンが配列して構成されたカラーフィルタ層４が積層されており、さらにカラーフィルタ層４上には、液晶性高分子からなる位相差制御層５が連続した一つの層として積層された積層構造を有するものである。
【００２８】
本明細書において、液晶性高分子とは、液晶状態が室温において固定化されたものを指し、例えば、分子構造中に重合性基を有する液晶性モノマーを架橋させて、架橋前の光学的異方性を保持したまま硬化させたもの、もしくはガラス転移温度を有し、該ガラス転移温度以上に加熱すると液晶層を示し、その後、該ガラス転移温度以下に冷却することにより、液晶組織を凍結することができる高分子型液晶を指す。なお、以降において、カラーフィルタ層４を構成する各色パターンについては、「光透過性である」旨の記述を省くことがある。また、Ｒ、Ｇ、およびＢの各文字は、順に、赤色、緑色、および青色を表すものとし、以降においても同様である。
【００２９】
この例における、位相差制御層５は、光軸が位相差制御層５に水平なものであり、その上面が基板２の上面と平行な平面をなしている。本発明においては、位相差制御層は、好ましくはその位相差制御層形成用塗料組成物を一面に塗布することにより積層されたものであり、また、各色パターンの厚みＤは、青色パターン４（Ｂ）の厚みＤ（Ｂ）が最も厚く、緑色パターン４（Ｇ）の厚みＤ（Ｇ）、および赤色パターン４（Ｒ）の厚みＤ（Ｒ）の順に厚みが薄くなって互いに厚みが異なる、即ち、色に応じて厚みが異なっており、この結果、カラーフィルタ層４上の位相差制御層５の厚みｄは、青色パターン４（Ｂ）上の厚みｄ（Ｂ）が最も薄く、緑色パターン４（Ｇ）上の厚みｄ（Ｇ）、および赤色パターン４（Ｒ）上の厚みｄ（Ｒ）の順に厚みが厚くなっている。
【００３０】
既に説明したように、１／４波長位相差板に要求される位相差量は、赤色光では６５０／４＝１６３、緑色光では５５０／４＝１３８、および青色光では４５０／４＝１１３（いずれも、単位はｎｍ）となるので、１／４波長位相差板の青色パターン４Ｂ上の厚みをｄ（Ｂ）、緑色パターン４Ｇ上の厚みをｄ（Ｇ）、および赤色パターン４Ｒの厚みをｄ（Ｒ）とするとき、Δｎ（Ｒ）×ｄ（Ｒ）＝１６３、Δｎ（Ｇ）×ｄ（Ｇ）＝１３８、Δｎ（Ｂ）×ｄ（Ｂ）＝１１３であることが好ましい。ここで、Δｎ（Ｒ）、Δｎ（Ｇ）、およびΔｎ（Ｂ）は、位相差制御層５を構成する素材の光軸方向の屈折率と、これと直行する方向の屈折率との差であるので、ｄ（Ｒ）＝１６３／Δｎ（Ｒ）、ｄ（Ｇ）＝１３８／Δｎ（Ｇ）、およびｄ（Ｂ）＝１１３／Δｎ（Ｂ）であることが好ましい。
【００３１】
従って、位相差制御層５を、その上面が平面であるように構成するには、カラーフィルタ層４の厚みと位相差制御層５の厚みの合計を、ある一定値Ｓであって、カラーフィルタ層４を構成するＲ、Ｇ、およびＢの各色パターンの厚みＤが、Ｄ（Ｒ）＝Ｓ−ｄ（Ｒ）、Ｄ（Ｇ）＝Ｓ−ｄ（Ｇ）、Ｄ（Ｂ）＝Ｓ−ｄ（Ｂ）の関係を有するように設定することが好ましい。
【００３２】
実際には、カラーフィルタ層４を構成する各色パターン、および位相差制御層５の各々の厚みは、形成時の塗布条件、溶剤の揮発等により、また、硬化時の収縮等により、上記の関係から導かれる値に対してバラツキを生じることがある。また、凹凸を有するカラーフィルタ層４の表面に塗布を行なって位相差制御層５を形成する場合、形成された位相差制御層５の表面には、下層４の凹凸の影響が若干残ることがあり、この結果、位相差制御層５を厚く形成すべき箇所において、厚みが薄くなる傾向がある。これらの点を考慮し、かつ、各色光ごとに異なる位相差量を実現するためには、各色パターン上の位相差制御層５の厚みｄ（Ｂ）、ｄ（Ｇ）、およびｄ（Ｒ）が、理論値に対し、±２０％程度以下であることが好ましく、より好ましくは、±１５％程度以下である。
【００３３】
あるいは、塗布により一面に設ける位相差制御層５の厚みが、カラーフィルタ層４の各色パターン上で、理論値からの差を生じることを踏まえ、例えば、下層の凹凸により薄くなる箇所では、該当する色パターンを薄く形成し、その上における位相差制御層が厚く形成されるようにしてもよい。
【００３４】
本発明においては、カラーフィルタ層の厚みと位相差制御層の厚みの合計が一定であって、位相差制御層の厚みが前記光透過性パターンの厚みに応じて異なる、上面が基板２の上面と平行な平面である位相差制御層５を有するカラーフィルタ１が好ましいが、このように、位相差制御層の厚みが、理論値に対し、±２０％程度以下であるもの、より好ましくは、±１５％程度以下のものは、「カラーフィルタ層の厚みと位相差制御層の厚みの合計が一定である」ものとみなし、本発明の範囲に含めるものとする。
【００３５】
図２は、図１に示す位相差制御層を有するカラーフィルタ１を適用した液晶ディスプレイの構成の一例を模式的に示す図である。図２に示す液晶ディスプレイ６は、図の上側が観察側であって、観察側より、偏光板７、透明な一方の基板（Ａ）２、カラーフィルタ層４、位相差制御層５、液晶層８、反射層９、および対向する基板（Ｂ）２’が順に配列された構造を有しており、この液晶ディスプレイ６は、観察側からの照明により視認可能な反射タイプである。各層のうち、透明な一方の基板（Ａ）２、カラーフィルタ層４、および位相差制御層５の三層がこの順に積層された積層体が、位相差制御層を有するカラーフィルタ１である。なお、位相差制御層を有するカラーフィルタ１がそうであるように、この図も含めて、以降の液晶ディスプレイの図は、各層の相対的な位置関係を示すものであって、必ずしも、各層が図示のように離れているものではない。
【００３６】
なお、図示はしないが、上記の構造においては、液晶ディスプレイにおいて通常行なわれる、次のような加工が施されている。まず、偏光板７は、基板（Ａ）２に粘着剤層を介して貼り付けられていることが好ましく、反射層９もまた、基板（Ｂ）２’に積層されていることが好ましい。基板（Ａ）２は通常、ブラックマトリックス３を伴なっており、ブラックマトリックス３を伴なうことが好ましい。基板（Ａ）２および基板（Ｂ）２’の各々の互いに向かい合う側には電極が形成されており、両基板２および２’は、位相差制御層５〜反射層９間の狭い間隔を保持して周縁部でシールされている。シールされた内部には、液晶の封入により液晶層８が積層されている。さらに、位相差制御層５および反射層９の各々の互いに向かい合う側には、好ましくは配向膜が形成されている。
【００３７】
図２に示す液晶ディスプレイ６においては、図１を引用して説明した位相差制御層を有するカラーフィルタが適用されたことにより、観察側から、偏光板７、透明な一方の基板（Ａ）２、およびカラーフィルタ層４を経て入射した外光が、位相差制御層５を透過する際に円偏光となるが、ここで、位相差制御層５は、赤色光、緑色光、および青色光のそれぞれについて円偏光が得られるよう、各色光に対応する部分の厚みが最適化されているため、高コントラストな表示が可能になる。
【００３８】
上記の液晶ディスプレイ６においては、カラーフィルタ層４を構成する各色パターンごとに異なる厚みの制御は、各色パターンを感光性樹脂組成物を用いて形成する際の塗布厚みを制御することにより行なうことができ、その上に、一面に位相差制御層形成用組成物を一定量適用し、所定の露光を行なうことにより、下層の各色パターンの厚みに応じて、位相差制御層５の厚みが制御されるので、各色パターンごとに、異なる厚みの位相差制御層５を厚みごとに別々に形成する必要が無い。
【００３９】
このような液晶ディスプレイ６を製造するには、カラーフィルタ層４を構成する各色パターンの厚み、および位相差制御層５の厚みを所定の値とすることが必要になるものの、各層を積層する工程以外の工程が増加することなく、しかも、位相差制御層５は、数μｍ程度以下の薄い層として形成できるので、従来の位相差制御板を用いる場合にくらべて、位相差制御板と位相差制御層の厚みの差、および通常、かなり厚い粘着剤層の厚み分も含めて、液晶ディスプレイ６の全体を薄くすることができる。
【００４０】
図３は、図１に示す位相差制御層を有するカラーフィルタ１を適用した液晶ディスプレイの構成のほかの例を模式的に示す図である。図３に示す液晶ディスプレイ６Ｂにおいても、図の上側が観察側であって、観察側より、偏光板７、透明な一方の基板（Ａ）２、カラーフィルタ層４、液晶性高分子からなる位相差制御層５、液晶層８、対向する基板（Ｂ）２’、液晶性高分子からなる別の位相差制御層５’、および別の偏光板７’が順に配列された構造を有しており、この液晶ディスプレイ６Ｂは、観察側とは反対側からの、即ち背面側からの照明により視認可能な透過タイプである。各層のうち、透明な一方の基板（Ａ）２、カラーフィルタ層４、および位相差制御層５の三層が積層された積層体が、位相差制御層を有するカラーフィルタ１である。垂直配向モード液晶ディスプレイの視野角改善に関しては、この図３、並びに以降に引用する図５および図７に示すように、光軸が位相差制御層に垂直で負の複屈折異方性を有する位相差制御層（負のＣプレート）５’と、光軸が位相差制御層に水平で正の複屈折異方性を有する位相差制御層（正のＡプレート）５の両方を併せて用いる。
【００４１】
ここで黒表示時（電圧オフ時）に、二枚の偏光板がなす角度の中心の方位角度で、かつ観察極角度６０°で観察した場合に、視野角度補償に必要とされる垂直配向液晶、負のＣプレート、および正のＡプレートそれぞれの位相差量を、赤、緑、青に関して示すと「表１」のようになる。なお、方位角度は、位相差制御層に平行な面内における角度であり、観察極角度は、位相差制御層の垂線からの傾き角度である。
【００４２】
【表１】

【００４３】
「表１」に示すように、負のＣプレートの場合、必要な膜厚は青色上が最も厚く、以降、緑色上、および赤色上の順になる。また、正のＡプレートの場合、必要な膜厚は赤色上が最も厚く、以降、緑色上、および青色上の順になる。
【００４４】
そのため、正のＡプレート５をカラーフィルタ層４に隣接して積層した場合（以降の図５および図３の場合）には、カラーフィルタ層４を構成する各色パターンの厚みを、青色＞緑色＞赤色とすることにより、正のＡプレート５の厚みを、赤色上を最も厚く、以降、緑色上、および青色上の順に薄くすることが好ましい。
【００４５】
また、負のＣプレート５’をカラーフィルタ層４に隣接して積層した場合（以降の図７の場合）には、カラーフィルタ層４を構成する各色パターンの厚みを、赤色＞緑色＞青色とすることにより、負のＣプレート５’の厚みを、赤色上を最も薄く、以降、緑色上、および青色上の順に厚くすることが好ましい。
【００４６】
なお、図３を引用して説明した上記の構造において、位相差制御層５’は基板（Ｂ）２’の下面に直接積層されたものであることが好ましい。この場合、位相差制御層としては、従来の位相差制御板が粘着剤層を介して積層されたものであってもよいが、液晶性高分子で構成された薄い膜であることがより好ましい。また、偏光板７’は粘着剤層を介して貼り付けられているものであってよい。さらに、位相差制御層５および基板（Ｂ）２’の各々の互いに向かい合う側には、配向膜が形成されていてもよい。ここで、二枚の偏光板は、観察側の偏光板７においてはその吸収軸が、例えば、図面の手前から奥に向かう方向に対し、反時計回りに１３５°の方向であり、背面側の偏光板においてはその吸収軸が図面の手前から奥に向かう方向に対し、反時計回りに４５°の方向であり、二枚の偏光板７および７’の吸収軸どうしが直交している。
【００４７】
図３に示す液晶ディスプレイ６Ｂは、全体に光が透過し得る透過型ディスプレイであるので、背面側から照明して、図では上側が観察側となるものである。この液晶ディスプレイ６は、位相差制御層５および５’を有することにより、視野角が広く取れる、即ち、視認可能な角度範囲の広いものである。
【００４８】
図３に示すように、二つの位相差制御層５および５’は、液晶層８や基板（Ｂ）２’を介して隔離して配置する以外に、図４に示すように、二つの位相差制御層５および５’が互いに接して積層した二層の積層構造を有して、カラーフィルタ層４上に積層されていてもよい。即ち、基板２上に、ブラックマトリックス３、カラーフィルタ層４、液晶性高分子からなる位相差制御層５および５’が順に積層された積層構造を有する、位相差制御層を有するカラーフィルタ１Ａであってもよい。
【００４９】
図４を引用して説明する例における、基板２、ブラックマトリックス３、カラーフィルタ層４、および液晶性高分子からなる位相差制御層５までの積層構造は、図１を引用して説明したものと同様である。もう一つの、やはり液晶性高分子からなる位相差制御層５’は、位相差制御層５上に均一な厚みを有して積層されたものであって、必要に応じ、位相差制御層５と位相差制御層５’の間には、配向膜が積層されていてもよい。
【００５０】
上記のような、位相差制御層を有するカラーフィルタ１Ａを適用することにより、図５に示すような液晶ディスプレイ６Ｃを構成することができる。二つの位相差制御層５および５’が直接に積層されている以外は、図３を引用して説明した液晶ディスプレイ６Ｂと同様である。
【００５１】
図１を引用して説明した例においては、光軸が層に水平な位相差制御層５の厚みｄは、青色パターン４（Ｂ）上の厚みｄ（Ｂ）が最も薄く、緑色パターン４（Ｇ）上の厚みｄ（Ｇ）、および赤色パターン４（Ｒ）上の厚みｄ（Ｒ）の順に厚みが厚くなっていることが好ましいが、光軸が層に垂直な位相差制御層５’の場合にも、カラーフィルタ層４の各色パターンごとに厚みを変更することが好ましい。この場合、図６を引用して説明するように、その厚みｄは、赤色パターン層４（Ｒ）上の厚みｄ（Ｒ）が最も薄く、緑色パターン層４（Ｇ）上の厚みｄ（Ｇ）、および青色パターン層４（Ｂ）上の厚みｄ（Ｂ）の順に厚みが厚くなる必要がある。
【００５２】
このため、位相差制御層５’を、その上面が平面であるように構成するには、各色パターンの厚みＤと、その上の位相差制御層５の厚みｄとの間には、図１を引用して説明したのと同様、カラーフィルタ層４の厚みと位相差制御層５’の厚みの合計を、ある一定値Ｓ’であって、カラーフィルタ層４を構成するＲ、Ｇ、およびＢの各色パターンの厚みＤが、Ｄ（Ｒ）＝Ｓ’−ｄ（Ｒ）、Ｄ（Ｇ）＝Ｓ’−ｄ（Ｇ）、Ｄ（Ｂ）＝Ｓ’−ｄ（Ｂ）の関係を有するように設定することが好ましい。
【００５３】
図７は、光軸が層に垂直な位相差制御層５’をカラーフィルタ層４上に有する本発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを適用した液晶ディスプレイ６Ｄを示すもので、位相差制御層５が基板（Ａ）よりも観察側に配置された以外は、図５を引用して説明したものと同様である。なお、液晶ディスプレイに、光軸が層に水平な位相差制御層（Ａ）５、および光軸が層に垂直な位相差制御層（Ｃ）５’とを適用する際には、光軸が層に水平な位相差制御層（Ａ）５が、液晶層８と光軸が層に垂直な位相差制御層（Ｃ）５’との間に配置されない限り、どのように配置してもよい。例えば、バックライト側（背面側）から液晶層、位相差制御層（Ｃ）、および位相差制御層（Ａ）の順の配列でも、バックライト側から位相差制御層（Ａ）、液晶層、および位相差制御層（Ｃ）の順の配列でもよく、これらの配置の各々において、液晶層と位相差制御層（Ｃ）とが入れ替わってもよい。
【００５４】
このように光学的な性質の異なる二層の位相差制御層５および５’を用いる際には、いずれか一方を、各色パターンの厚みの異なるカラーフィルタ層４上に積層することにより、各色パターンに対応する部分の厚みを変えることができるので、いずれか補償効果の大きい方の位相差制御層を選んで、カラーフィルタ層４上に積層するとよい。
【００５５】
上記において、基板２および２’としては、ガラス、シリコン、もしくは石英等の無機基材か、次に列挙するような有機基材からなる。即ち、有機基材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。基板２の厚みには、特に限定は無いが、用途に応じ、例えば、５μｍ〜１ｍｍ程度のものが使用される。
【００５６】
ブラックマトリックス３は、黒色着色剤を含有する塗料タイプの樹脂組成物を一面に適用して、一旦固化させた後、フォトレジストを適用して行なうか、もしくは、黒色着色剤を含有する塗料タイプの感光性樹脂組成物を用いて、塗布、露光および現像を行なうことにより形成することができ、従って、黒色着色剤を含有する樹脂組成物から構成することができる。
【００５７】
あるいは、ブラックマトリックス３は、ＣｒＯｘ／Ｃｒ（ｘは任意の数、「／」は積層を表す。）の積層構造からなる２層クロムブラックマトリックス、あるいはさらに反射率を低減させたＣｒＯｘ／ＣｒＮｙ／Ｃｒ（ｘ，ｙは任意の数）の積層構造からなる３層クロムブラックマトリックス等を、蒸着、イオンプレーティング、もしくはスパッタリング等の各種の方法で必要に応じ金属、金属酸化物、もしくは金属窒化物等の薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法を利用してパターン化する方法、無電界メッキ法、もしくは黒色のインキ組成物を用いた印刷法等を利用しても形成することができる。ブラックマトリックス３の厚みは、薄膜で形成する場合には、０．２μｍ〜０．４μｍ程度であり、印刷法によるときは０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００５８】
カラーフィルタ層４の各色パターンは、ブラックマトリックス３の開孔部毎に設けたものであってもよいが、便宜的には、図１における手前側から奥側の方向に帯状に設けたものであってもよい。カラーフィルタ層４を形成するには、所定の色に着色したインキ組成物を調製して、各色パターン毎に印刷することによって行なってもよいが、所定の色の着色剤を含有した塗料タイプの感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法によって行なうのがより好ましい。カラーフィルタ層４の厚みは、１μｍ〜５μｍ程度である。
【００５９】
一般的なカラーフィルタ層においては、各色パターンの厚みをあえて異ならせることはしないが、本発明においては、位相差制御層５の厚みを変えるために、形成時に下層となるカラーフィルタ層４の各色パターンの色に応じて厚みを変える必要がある。厚みを変える際には、通常よりも厚みが厚い場合には、使用する感光性樹脂組成物中の着色剤の配合量割合を減らし、また、通常よりも厚みが薄い場合には、着色剤の配合量割合を増やす。また、このような感光性樹脂組成物を用いて塗布する際の塗布厚みを制御するには、塗付量の変更が可能なコーティング方式やシルクスクリーン印刷方式によるときは、それらにおけるコーティング条件もしくは印刷条件を変更し、あるいは、塗布厚みが使用する感光性樹脂組成物の粘度によって変化する場合には、感光性樹脂組成物の粘度を適正に選択して行なう。
【００６０】
カラーフィルタ４上に位相差制御層５もしくは５’を形成するに先立って、必要に応じ、配向膜を形成する。配向膜は、位相差制御層５もしくは５’を構成するために用いる液晶高分子を所定の方向に配列させるためのもので、ポリアミド樹脂もしくはポリイミド樹脂等の樹脂の被膜を、これらの樹脂を溶解した樹脂組成物を塗布し、乾燥させることにより、形成した後、布を巻き付けたローラ等により所定の方向に摩擦するラビングを施すことにより、形成することができる。なお、位相差制御層を二層重ねる際にも、一層目と二層目との間に配向膜を積層することが好ましい。
【００６１】
位相差制御層５もしくは５’を光軸が層に水平な位相差制御層とする場合には、重合性の液晶性モノマーを重合させることにより形成することができ、具体的には、そのようなモノマーに光重合開始剤を配合した光重合性液晶組成物をカラーフィルタ層４上に一面に塗布し、紫外線露光する等により、連続した一つの層として積層形成することができ、また、光軸が層に垂直な位相差制御層５を積層形成する場合には、さらに重合性のキラル剤を配合した光重合性液晶組成物を用いて、同様に行なうことができる。
【００６２】
重合性の液晶モノマーとしては、例えば特表平１０−５０８８８２号に、また、重合性キラル剤としては、例えば特開平７−２５８６３８号に開示されているような公知のものを使用することができるが、より具体的には、重合性液晶モノマーとしては、下記式（１）〜式（１１）に示すようなものが、また、重合性キラル剤としては、下記式（１２）〜式（１４）に示すようなものを例示することができる。
【００６３】
【化１】

【００６４】
【化２】

【００６５】
【化３】

【００６６】
【化４】

【００６７】
【化５】

【００６８】
【化６】

【００６９】
【化７】

【００７０】
【化８】

【００７１】
【化９】

【００７２】
【化１０】

【００７３】
【化１１】

【００７４】
【化１２】

【００７５】
【化１３】

【００７６】
【化１４】

【００７７】
【化１５】

【００７８】
【化１６】

【００７９】
上記各式の表記において、「式１１」〜「式１４」中のいずれもメチレン基の数（アルキレン基の鎖長）を示すａ〜ｅはいずれも整数であって、まず、ａ、ｂが、各々個別に２〜１２であり、より好ましくは４〜１０、特に好ましくは６〜９であり、ｃ、ｄはいずれも２〜１２であり、より好ましくは４〜１０であり、特に好ましくは６〜９であり、さらにｅは２〜６である。また、「式１２」および「式１３」中のＹは、「化１５」および「化１６」に示す「式ｉ」〜「式ｘｘｉｖ」のいずれかであって、より好ましくは「式ｉ」、「式ｉｉ」、「式ｉｉｉ」、「式ｖ」、もしくは「式ｖｉｉ」のいずれかである。
【００８０】
位相差制御層５もしくは５’を形成するには、上記のような光重合性液晶組成物を用い、必要に応じて溶剤で溶解もしくは希釈し、スピンコーティング法、ダイコーティング、スリットコーティング、もしくはその他の適宜な方法によりカラーフィルタ層４上に塗布を行ない、紫外線を照射して重合させることにより行なう。
【００８１】
位相差制御層５および５’は、カラーフィルタ４を構成する各層の上にあればよいので、上記の露光の際に、必要箇所のみを残すようパターン露光することにより、カラーフィルタ層４およびブラックマトリックス３等のある、有効表示エリアのみに積層し、基板２の周縁部を残すことができる。このようにすると、基板２の周縁部において、位相差制御層５、５’の厚みが厚く形成され、液晶ディスプレイを構成する際のセルギャップや種々のディスプレイに貼る際の間隔が一定にならない恐れを回避することができる。さらに、位相差制御層５、５’は、液晶ディスプレイを構成する際等の、基板２上のシール予定部分、および／または、導通材料の積層予定部分を除いて積層することが好ましい。位相差制御層があると、シール剤、上下基板の導通剤を考えた場合、シールの信頼性が低下する恐れがあり、また、対向基板と電気的接点を設けたり、ＴＡＢ（テープオートボンディング）との電気接点を設ける場合にも、柔らかい位相差制御層が下地に無い方が確実な接触が可能になるからである。
【００８２】
なお、本発明においては、位相差制御層５もしくは５’をカラーフィルタ層４上に形成する際には、下層のカラーフィルタ層４は、各色パターンごとに厚みが異なる結果、凹凸状態をなしているので、その上に塗布された組成物は、必ずしも平面とはならず、下層の凹凸が塗布された組成物の層の上面に及ぶことがあり得る。このため、必要に応じ、フィルムもしくはガラス板で組成物の塗布面を被覆し、フィルムもしくはガラスの表面を利用して、組成物の上面を強制的に平面化させることがより好ましい。
【００８３】
以上の説明においては、本発明の位相差制御層を有するカラーフィルタを液晶ディスプレイ、特に、カラー液晶ディスプレイに適用することを中心に説明したが、本発明の位相差制御層を有するカラーフィルタは、自発光型ディスプレイである有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、もしくはプラズマディレイ等にも適用可能である。
【００８４】
【実施例】
（実施例１；円偏光機能付きカラーフィルタ）
基板上に形成するブラックマトリックスおよびカラーフィルタ層の各色パターンを形成するための各感光性樹脂組成物（以降においてフォトレジストと称する。）を調製した。各フォトレジストは、顔料、分散剤、および溶媒にビーズを加え、ペイントシェーカーを分散機として用い、３時間分散させた後、ビーズを取り除いて得られた分散液と、ポリマー、モノマー、添加剤、開始剤および溶剤からなるレジスト組成物とを混合することにより調製した。各フォトレジストの組成は下記に示す通りで、部数はいずれも質量基準である。
【００８５】
（ブラックマトリックス形成用フォトレジスト）
・黒顔料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１４．０部
（大日精化工業（株）製、ＴＭブラック＃９５５０）
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２部
（ビックケミー（株）製、ディスパービック１１１）
・ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．８部
（昭和高分子（株）製、（メタ）アクリル系樹脂、品番；ＶＲ６０）
・モノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３．５部
（サートマー（株）製、多官能アクリレート、品番；ＳＲ３９９）
・添加剤（分散性改良剤）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．７部
（綜研化学（株）製、ケミトリーＬ−２０）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．６部
（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１）
・開始剤（４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン）・・・・・・０．３部
・開始剤（２，４−ジエチルチオキサントン）・・・・・・・・・・０．１部
・溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）・・・・・・・７５．８部
【００８６】
（赤色パターン形成用フォトレジスト）
・赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４）・・・・・・・・・・・・・・・３．５部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）、クロモフタールDPP Red BP）
・黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９）・・・・・・・・・・・・・・・０．６部
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３．０部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・ポリマー１（下記）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５．０部
・モノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４．０部
（サートマー（株）製、多官能アクリレート、品番；ＳＲ３９９）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．４部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製、イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．６部
（２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール）
・溶剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８０．０部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
なお、ポリマー１は、ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００であり、以降においても同じである。
【００８７】
（緑色パターン形成用フォトレジスト）
上記の赤色パターン形成用フォトレジストにおける赤色顔料および黄色顔料に替えて、顔料として下記のものを下記の配合量で用いた。
・緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７）・・・・・・・・・・・・・・・・・３．７部
（大日精化製セイカファストグリーン５３１６P））
・黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９）・・・・・・・・・・・・・・・２．３部
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９）
【００８８】
（青色パターン形成用フォトレジスト）
上記の赤色パターン形成用フォトレジストにおける赤色顔料、黄色顔料、および分散剤に替えて、下記のものを下記の配合量で用いた。
・青色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＢ１５：６）・・・・・・・・・・・・・・４．６部
（ＢＡＳＦ社製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ））
・紫色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３）・・・・・・・・・・・・・・・・１．４部
（クラリアント社製、フォスタパームＲＬ−ＮＦ）
・顔料誘導体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．６部
（ゼネカ（株）製ソルスパース１２０００）
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．４部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
【００８９】
基板として、厚みが０．７ｍｍの溶融成形アルミノケイ酸薄板ガラス（米国コーニング社製、品番；１７３７）を準備し、洗浄を行なった後、基板上にブラックマトリックス形成用フォトレジストを、スピンコート法により塗布し、塗布後、温度；９０℃、および加熱時間；３分間の条件でプリベークを行ない、プリベーク後、所定のパターンを介し、照射線量が１００ｍＪ／ｃｍ²になるよう紫外線露光を行ない、露光後、０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒間行なった後、温度；２００℃、および加熱時間；３０分間の条件でポストベークを行ない、画素に相当する開孔部を有する厚みが１．２μｍのブラックマトリックスを形成した。
【００９０】
次に、基板上にブラックマトリックスが形成された上に、赤色パターン形成用フォトレジストをスピンコート法により塗布し、温度；８０℃、および加熱時間；５分間の条件でプリベークを行なった後、所定のパターンを介し、紫外線光源による照射線量が３００ｍＪ／ｃｍ²になるようアライメント露光を行ない、露光後、０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒間行なった後、温度；２００℃、および加熱時間；６０分間の条件でポストベークを行ない、ブラックマトリックスの所定の開孔部に相当する位置に、厚みが２．３１μｍの赤色パターンを形成した。
【００９１】
続いて、上記の赤色パターンの形成工程と同様にして、緑色パターン形成用フォトレジストを用いて厚みが２．６２μｍの緑色パターンを、また、その後、青色パターン形成用フォトレジストを用いて厚みが２．９０μｍの青色パターンを、赤色、緑色、および青色の各色パターンをブラックマトリックスの異なる開孔部に相当する位置に配列するよう形成し、赤色、緑色、および青色の三色のパターンが配列したカラーフィルタ層を形成した。
【００９２】
基板上にブラックマトリックスおよびカラーフィルタ層が形成された上に、可溶性ポリイミド樹脂系の配向膜形成用インキ組成物（ＪＳＲ（株）製、品番；ＡＬ１２５４）をフレキソ印刷法により必要箇所にパターン状に印刷し、印刷後、乾燥させて溶剤を除去した後、温度；２００℃、および加熱時間；１時間の条件で焼成を行ない、焼成後、表面にラビング処理を行なって、厚みが７００Åの配向膜を形成した。
【００９３】
位相差制御層形成用の感光性樹脂組成物（１）および（２）を調製した。感光性樹脂組成物（１）としては、中央部にメソゲン、および両端に重合可能なアクリレート基を有し、中央部のメソゲンと両端のアクリレート基との間にスペーサを有する液晶材を７５部、光重合開始材（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製、イルガキュア１８４を使用。）を１部、および溶剤としてトルエン２５部を混合し調製した。また、実施例２で用いる感光性樹脂組成物（２）としては、感光性樹脂組成物（１）と同様の組成に加えて、さらに、両末端に重合可能なアクリレート基を有するカイラル材を５部配合して混合し調製した。
【００９４】
位相差制御層形成用の感光性樹脂組成物（１）を配向膜上にスピンコート法により塗布し、塗布後、基板ごとホットプレート上に載せ、温度；１００℃、および加熱時間；５分間の条件で加熱して、溶剤を除去し、塗膜に液晶構造を発現させた。その後、波長；３６５ｎｍの紫外線を用い、照射線量が１０Ｊ／ｃｍ²になるよう全面に照射を行ない、照射後、温度；２００℃のホットプレート上に基板ごと載せて１０分間加熱して完全に乾燥させ、赤色パターン上での厚みが１．２８μｍ、緑色パターン上での厚みが１．０６μｍ、および青色パターン上での厚みが０．８０μｍの位相差制御層（１）を形成した。
【００９５】
このようにして得られた、位相差制御層（１）を伴なったカラーフィルタにより、赤色、緑色、および青色の各色にわたって高品位な円偏光が得られた。
【００９６】
（実施例２；垂直配向モード液晶ディスプレイ用位相差制御機能付きカラーフィルタ）
実施例１と同様にして、ただし、赤色パターンの厚みが２．４μｍ、緑色パターンの厚みが２．６μｍ、および青色パターンの厚みが２．９μｍの各色パターンからなるカラーフィルタ層を形成した。これら各色パターン形成用フォトレジストとしては、実施例１で用いたものを顔料の配合量を調整して、分光特性が揃うようにした。
【００９７】
カラーフィルタ層上に、実施例１で用いた感光性樹脂組成物（１）を用い、実施例１におけるのと同様にして、赤色パターン上での厚みが０．８６μｍ、緑色パターン上での厚みが０．７０μｍ、および青色パターン上での厚みが０．５０μｍの第１の位相差制御層（正のＡプレート）を形成した。さらに、第１の位相差制御層上に、感光性樹脂組成物（２）を用い、同様にして、厚みが２．４μｍ（緑色パターン上で測定した値である。）の負のＣプレートを形成した。
【００９８】
このようにして得られた、位相差制御層（１）および（２）を伴なったカラーフィルタにより、Ａプレートの波長分散を低減でき、より高品位な光学補償が可能である。
【００９９】
（実施例３；図７のもの）
実施例２と同様にして、ただし、赤色パターンの厚みが２．８μｍ、緑色パターンの厚みが２．６μｍ、および青色パターンの厚みが２．３μｍの各色パターンからなるカラーフィルタ層を形成した。続いて、カラーフィルタ層上に感光性樹脂組成物（２）を用い、カラーフィルタ層の赤色パターン上の厚みが２．３μｍ、緑色パターン上の厚みが２．４μｍ、および青色パターン上の厚みが２．６μｍである負のＣプレートを形成した。
【０１００】
このようにして得られた、負の位相差制御層を伴なったカラーフィルタによれば、負のＣプレートの位相差量が赤色、緑色、および青色に関して最適化されているため、波長分散の低減が可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、基板上に、色に応じて厚み異なる光透過性パターンが複数配列して構成されたカラーフィルタ層を形成した後、前記光透過性パターンの各色に対応する前記位相差制御層は、前記光透過性パターンの各色に応じて要求される前記位相差制御層の位相差量になるように、前記光透過性パターンの各色に応じて異なる厚みに形成し、かつ、前記カラーフィルタ層の厚みと前記位相差制御層の厚みの合計が一定であるように、前記光透過性パターンの色ごとの厚みが異なるように、液晶性高分子からなる位相差制御層を連続した一つの層として前記カラーフィルタ層上に積層されているので、特別な工程を付加することなく、位相差制御層の厚みを各色の光透過性パターンごとに変えることが可能な位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
また、請求項１の発明によれば、位相差制御層を積層した効果を、下層のカラーフィルタ層の色パターンの色にかかわらず、一定に得ることが可能となる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０３】
請求項２もしくは請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、各色パターンの厚みを、青色＞緑色＞赤色、もしくは赤色＞緑色＞青色の順とすることにより、位相差制御層を積層した効果を、より確実に得ることが可能となる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０４】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、前記位相差制御層がその光軸が層に平行な水平位相差制御層であるので、反射防止機能の付与もしくは視野角向上の可能な位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０５】
請求項５の発明によれば、請求項１〜請求項４いずれかの発明の効果に加え、カラーフィルタ層上に機能の異なる二層の位相差制御層が積層された構造を有するので、カラーフィルタ側で二種類の機能を持たせることが可能になる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０６】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明の効果に加え、視野角調整機能を上面側に持たせた位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０７】
請求項７の発明によれば、請求項５または請求項６の発明の効果に加え、二層の位相差制御層の間に配向膜を有しているので、表面側の位相差制御層内の配向を確実に行なうことが可能になる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０８】
請求項８の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、光軸が層に垂直な位相差制御層を有するので、基板側から観察した際に、視野角を広げることが可能になる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１０９】
請求項９の発明によれば、請求項８の発明の効果に加え、さらに光軸が層に水平な位相差制御層を有するので、より一層視野角を広げることが可能な位相差制御層を有するカラーフィルタを提供すること
【０１１０】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜請求項９いずれかの発明の効果に加え、位相差制御層が基板の周縁部を残して積層されているので、液晶ディスプレイを構成する際のセルギャップや種々のディスプレイに貼る際の間隔を一定にすることが可能な位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１１１】
請求項１１の発明によれば、請求項１〜請求項９いずれかの発明の効果に加え、位相差制御層が基板上のシール予定部分、および／または、導通材料の積層予定部分を残して積層されているので、液晶ディスプレイを構成する際等に、シールの信頼性が低下する恐れがなく、また、対向基板と電気的接点を設けたり、ＴＡＢとの電気接点を設ける場合にも確実な接触が可能になる位相差制御層を有するカラーフィルタを提供することができる。
【０１１２】
請求項１２の発明によれば、請求項１〜請求項１１いずれかの発明の効果を発揮し得るディスプレイを提供することができる。
【０１１３】
請求項１３の発明によれば、請求項１〜請求項１１いずれかの発明の効果を発揮し得るエレクトロルミネッセンスディスプレイを提供することができる。
【０１１４】
請求項１４の発明によれば、請求項１〜請求項１１いずれかの発明の効果を発揮し得る液晶ディスプレイを提供することができる。
【０１１５】
請求項１５の発明によれば、請求項１〜請求項１１いずれかの発明の効果を発揮し得る垂直配向モード液晶ディスプレイを提供することができる。
【０１１６】
請求項１６の発明によれば、基板上に色に応じて厚みの異なる光透過性パターンを複数配列してカラーフィルタ層を形成した後に、液晶性高分子からなる位相差制御層を連続した一つの層として積層するので、特別な工程を付加することなく、位相差制御層の厚みを各色の光透過性パターンごとに変えることが可能な位相差制御層を有するカラーフィルタの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位相差制御層を有するカラーフィルタを示す図である。
【図２】液晶ディスプレイへの第１の適用例を示す図である。
【図３】液晶ディスプレイへの第２の適用例を示す図である。
【図４】位相差制御層を二層有するカラーフィルタを示す図である。
【図５】液晶ディスプレイへの第３の適用例を示す図である。
【図６】位相差制御層を有するカラーフィルタの各層の厚みを示す図である。
【図７】位相差制御層を有する別のカラーフィルタを示す図である。
【符号の説明】
１位相差制御層を有するカラーフィルタ
２基板
３ブラックマトリックス（ＢＭ）
４カラーフィルタ層
５位相差制御層
６液晶ディスプレイ
７偏光板
８液晶層
９反射層

Claims

基板上に、複数の色からなる光透過性パターンが複数配列して構成されたカラーフィルタ層、前記カラーフィルタ層上に連続した一つの層として液晶性高分子を含む位相差制御層が積層されている積層構造を有し、
前記光透過性パターンの各色に対応する前記位相差制御層は、前記光透過性パターンの各色に応じて要求される前記位相差制御層の位相差量になるように、前記光透過性パターンの各色に応じて異なる厚みを有すること、かつ、
前記カラーフィルタ層の厚みと前記位相差制御層の厚みの合計が一定であるように、前記光透過性パターンの色ごとの厚みが異なることを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記カラーフィルタ層は、赤色、緑色、および青色の各色の前記光透過性パターンから構成されており、前記各色の光透過性パターンの厚みは、青色＞緑色＞赤色の順であることを特徴とする請求項１記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記カラーフィルタ層は、赤色、緑色、および青色の各色の前記光透過性パターンから構成されており、前記各色の光透過性パターンの厚みは、赤色＞緑色＞青色の順であることを特徴とする請求項１記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記位相差制御層は、光軸が前記位相差制御層に水平な位相差制御層であることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記位相差制御層は、液晶性高分子からなり、互いに機能の異なる二層が前記カラーフィルタ層上に積層されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
二層からなる前記位相差制御層のうちの前記カラーフィルタ層側とは反対側の層は、光軸が前記位相差制御層に垂直なものであることを特徴とする請求項５記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
二層からなる前記位相差制御層の間に配向膜が積層されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記位相差制御層は、光軸が前記位相差制御層に垂直な位相差制御層であることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
さらに、前記基板の前記カラーフィルタ層側とは反対側に、光軸が前記位相差制御層に水平な位相差制御層が積層されていることを特徴とする請求項８記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記位相差制御層が前記基板の周縁部を残して積層されていることを特徴とする請求項１〜請求項９いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
前記位相差基板が、前記基板上のシール予定部分、および／または、導通材料の積層予定部分を残して積層されていることを特徴とする請求項１〜請求項９いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタ。
請求項１〜請求項１１いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とするディスプレイ。
請求項１〜請求項１１いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とするエレクトロルミネッセンスディスプレイ。
請求項１〜請求項１１いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
請求項１〜請求項１１いずれか記載の位相差制御層を有するカラーフィルタを有することを特徴とする垂直配向モード液晶ディスプレイ。
基板上に、複数の色からなる光透過性パターンが複数配列して構成されたカラーフィルタ層を形成した後、液晶性高分子からなる位相差制御層を連続した一つの層として前記カラーフィルタ層上に積層し、前記光透過性パターンの各色に対応する前記位相差制御層は、前記光透過性パターンの各色に応じて要求される前記位相差制御層の位相差量になるように、前記光透過性パターンの各色に応じて異なる厚みに形成したことを特徴とする位相差制御層を有するカラーフィルタの製造方法。